【正文】 bove the critical temperature of metals. In this way,the electronelectron scattering, usually of less importance than the electronphonon scattering time as a result of Pauli’s exclusion principle [2], beessigni?cant or even dominant. In the frame of the Fermi liquid theory, the318 Bernd H168。附錄 B 科技文獻(xiàn)翻譯10 Femtosecond Laser Pulse Interactionswith MetalsBernd H168。四、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程安排及實(shí)習(xí)安排表一 進(jìn)程安排及實(shí)習(xí)安排序 號(hào)設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱日 期1資料收集，閱讀文獻(xiàn)，撰寫(xiě)并完成開(kāi)題報(bào)告。畢業(yè)設(shè)計(jì)成果包括：1) 畢業(yè)論文一份（不少于10000字）；2) 計(jì)激光加工工藝參數(shù)的優(yōu)化過(guò)程及結(jié)果。二、畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求與數(shù)據(jù)針對(duì)激光實(shí)驗(yàn)加工中得到的大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸門別類，借助HyperWorks/Hypersyudy中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE）模塊進(jìn)行各種不同的激光加工工藝參數(shù)的優(yōu)化，在最終得到最優(yōu)的激光加工工藝參數(shù)。. TOROPOV。最后，謹(jǐn)向百忙之中審閱論文和參加答辯的每一位老師表示由衷的謝意！ 朱洪參考文獻(xiàn)[1] 閔亞能. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE）應(yīng)用指南. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2010[2] 張潤(rùn)楚，鄭海濤，蘭燕，艾明要. 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析及參數(shù)優(yōu)化. 北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，2006.[3] 王伯平. : 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2004..[4] 周建忠，2010[5] 張勝蘭. 基于Hyperworks的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù) .2008[6] Hyperworks分析應(yīng)用實(shí)例 .2008 [7] 劉瑩，王強(qiáng)， [8] Yijun Liu. Introduction to the Finite Element Method. CAE Research Laboratory Mechanical Engineering Department University of Cincinnati，[9] 胡于進(jìn)，清華大學(xué)出版社，[10] . FORTH。我還要感謝在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，幫助我的同學(xué)以及室友們，正是通過(guò)問(wèn)題的交流探討，使我遇到的困惑得到明朗。陳雪輝老師的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和忘我的工作精神以及高尚的師德給我留下了深深的影響，這將激勵(lì)我更好地完成今后的學(xué)習(xí)和工作。我還要感謝在四年大學(xué)學(xué)習(xí)生涯中，傳授我知識(shí)的每一位老師，是你們教會(huì)了我很多知識(shí)和做人的道理，正是你們的言傳身教，在一定意義上幫助我順利完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。正是由于陳老師的悉心指導(dǎo)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)得以順利完成。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，陳老師給予了我很大的幫助和教導(dǎo)。要得到更準(zhǔn)確的優(yōu)化結(jié)果，需要更多的實(shí)驗(yàn)，以便得到對(duì)激光加工加工工藝參數(shù)對(duì)激光加工最真是的影響結(jié)果，從而得出最優(yōu)的工藝參數(shù)。 將收集的激光加工參數(shù)與結(jié)果制作成Excel表格，利用hyperstudy軟件中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE）模塊對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化處理，得出最優(yōu)的激光加工工藝參數(shù)。 研究HyperWorks/Hypersyudy軟件理論知識(shí)、基本原理和功能，學(xué)會(huì)利用Hypersyudy軟件中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE）模塊來(lái)進(jìn)行優(yōu)化研究的各個(gè)具體步驟。因此，本文提出了一種針對(duì)激光實(shí)驗(yàn)加工中得到的大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸門別類，借助HyperWorks/Hypersyudy中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE）模塊進(jìn)行各種不同的激光加工工藝參數(shù)的優(yōu)化，在最終得到最優(yōu)的激光加工工藝參數(shù)。激光加工作為先進(jìn)制造技術(shù)已廣泛應(yīng)用于汽車、電子、電器、航空、冶金、機(jī)械制造等國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要部門，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、勞動(dòng)生產(chǎn)率、自動(dòng)化、無(wú)污染、減少材料消耗等起到愈來(lái)愈重要的作用。 本章小結(jié) 本章應(yīng)用hyperstudy軟件中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE）模塊對(duì)前面得到的試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理，得出了最優(yōu)的激光加工工藝參數(shù)，并對(duì)此結(jié)果進(jìn)行了分析與研究。8：第十一組實(shí)驗(yàn)：圖431 第十一組實(shí)驗(yàn)用二乘回歸法進(jìn)行的近似分析圖從DOE分析結(jié)果看，11—1（十一號(hào)樣品的第一組參數(shù)）情況最滿足要求，故十一號(hào)樣品的最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)為激光功率I=150A。：圖429 第九組實(shí)驗(yàn)用二乘回歸法進(jìn)行的近似分析圖從DOE分析結(jié)果看，9—6（九號(hào)樣品的第六組參數(shù)）情況最滿足要求，故九號(hào)樣品的最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)為激光功率I=250A。：圖427 第七組實(shí)驗(yàn)用二乘回歸法進(jìn)行的近似分析圖從DOE分析結(jié)果看，7—2（七號(hào)樣品的第二組參數(shù)）情況最滿足要求，故七號(hào)樣品的最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)為f=7HZ。：圖425 第五組實(shí)驗(yàn)用二乘回歸法進(jìn)行的近似分析圖從DOE分析結(jié)果看，5—7（五號(hào)樣品的第七組參數(shù)）情況最滿足要求，故五號(hào)樣品的最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)為激光功率I=300A。，注意其中的差別，對(duì)其余八組實(shí)驗(yàn)分別進(jìn)行優(yōu)化處理，得出各組的優(yōu)化處理結(jié)果，并總結(jié)得出最優(yōu)的激光加工工藝參數(shù)。圖419 建立目標(biāo)對(duì)話框（10）在objective下拉菜單中選擇Minimize，單擊Launch Optimization，得出優(yōu)化結(jié)果并對(duì)其進(jìn)行檢查。（8）在Aply Constraint On下拉菜單中選擇Response_2，在Bound Type下拉菜單中選擇=，在Evaluate From下拉菜單中選擇MLSM_1。（6）單擊Add constraint。圖418 優(yōu)化選項(xiàng)選擇菜單（4）單擊Next進(jìn)入定義設(shè)計(jì)變量界面，這里可以查看設(shè)計(jì)變量，并對(duì)其各個(gè)選項(xiàng)進(jìn)行修改。圖416 流程樹(shù)中創(chuàng)建優(yōu)化部分（2）單擊Add Optimization，然后單擊OK按鈕，一個(gè)新的優(yōu)化研究optimization_1將被創(chuàng)建在界面左邊的optimization框中。圖414 導(dǎo)入矩陣對(duì)話框（3）在流程樹(shù)中選擇Build Approximation，進(jìn)入構(gòu)建近似界面，將Order修改到2，單擊Build，然后進(jìn)入剩余誤差界面驗(yàn)證這一改進(jìn)。圖413 創(chuàng)建近似對(duì)話框（2）單擊Next進(jìn)入導(dǎo)入矩陣界面。（1）在流程樹(shù)中點(diǎn)擊Create approximation前面的空白框，進(jìn)入創(chuàng)建近似界面。單擊 Extract 。單擊Apply。（4）單擊Next進(jìn)入控制分配界面，這里是連接運(yùn)行矩陣中設(shè)計(jì)變量的列。圖410 DOE研究建立對(duì)話框 （2）單擊Next進(jìn)入控制變量界面，檢查設(shè)計(jì)變量。 第二組實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE）分析和近似 Hyperstudy軟件流程樹(shù)中第二和第三部分分別是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE）和近似。圖49 評(píng)估響應(yīng)表達(dá)式盒（7）單擊OK按鈕。圖48 向量定義模塊（6）點(diǎn)擊Apply，編輯響應(yīng)表達(dá)式,輸入v_1[r_1]。（4）雙擊Response_2，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)HyperStudy Response ExpressionBuilder窗口，在Vectors中單擊Add按鈕，創(chuàng)建了一個(gè)Vector 1。圖46 響應(yīng)創(chuàng)建界面（3）先左擊然后再右擊Response_1，把Response_1改為index，這個(gè)響應(yīng)將作為計(jì)數(shù)器來(lái)使用。2）創(chuàng)建響應(yīng)（1）單擊Next按鈕，進(jìn)入到創(chuàng)建響應(yīng)界面。（8）單擊Add Design Variable按鈕，單擊OK按鈕，創(chuàng)建并定義設(shè)計(jì)變量DesVar_1進(jìn)行研究。（4）單擊Add model，從組合框中選擇模型類型HyperStudy，單擊OK按鈕，Model_1被添加到列表中。圖42 hyperstudy軟件操作界面（2）單擊Add Study按鈕，選擇New，彈出一個(gè)小窗口，單擊OK按鈕，創(chuàng)建了一個(gè)Study_1，在Study directory下選擇了工作目錄（C:\excel\2）。2 進(jìn)入hyperstudy界面，完成第一步研究設(shè)置的操作 Hyperstudy軟件的流程樹(shù)中共有五個(gè)大的部分，其中第一步的研究設(shè)置共有七個(gè)小的步驟：創(chuàng)建研究、創(chuàng)建模型、創(chuàng)建設(shè)計(jì)變量、做名義運(yùn)行、創(chuàng)建響應(yīng)、連接設(shè)計(jì)變量、敏感性。（2） 檢查Excel表格中的信息，找到設(shè)計(jì)變量與響應(yīng)分別對(duì)應(yīng)的列。然后依此類推，對(duì)其余八組實(shí)驗(yàn)分別創(chuàng)建Excel電子表格。以第二組實(shí)驗(yàn)為例，首先建立一個(gè)Excel電子表格。第4章 激光加工工藝參數(shù)的優(yōu)化 在前面的一章中，我們共做了九個(gè)樣品的加工實(shí)驗(yàn)。激光加工設(shè)備的可靠性、可維修性、配套性較差，難以滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。國(guó)外不僅二級(jí)管泵浦的全固態(tài)激光器已用于生產(chǎn)過(guò)程中，而且二級(jí)管激光器也被應(yīng)用，而我國(guó)二極管泵浦的全固態(tài)激光器還處在剛開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)階段。激光技術(shù)在我國(guó)經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，取得了上千項(xiàng)科技成果，許多已用于生產(chǎn)實(shí)踐，激光加工設(shè)備產(chǎn)量平均每年以20％的速度增長(zhǎng)，為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改造、提高產(chǎn)品質(zhì)量解決了許多問(wèn)題，如激光毛化纖技術(shù)正在寶鋼、本鋼等大型鋼廠推廣，將改變我國(guó)汽車覆蓋件的鋼板完全依賴進(jìn)口的狀態(tài)，激光標(biāo)記機(jī)與激光焊接機(jī)的質(zhì)量、功能、價(jià)格符合國(guó)內(nèi)目前市場(chǎng)的需求，市場(chǎng)占有率達(dá)90％以上。國(guó)內(nèi)目前比較成熟的激光打孔的應(yīng)用是在人造金剛石和天然金剛石拉絲模的生產(chǎn)及手表寶石軸承的生產(chǎn)中。激光打孔的迅速發(fā)展，主要體現(xiàn)在打孔用YAG激光器的平均輸出功率已由5年前的400w提高到了800w至1000w。YAG激光器打孔已發(fā)展成為最大的激光加工應(yīng)用。YAG激光器已開(kāi)始擠進(jìn)kw級(jí)CO2激光器切割市場(chǎng)。通常認(rèn)為YAG激光器切割可以得到好的切割質(zhì)量和高的切割精度，但在切割速度上受到限制。該項(xiàng)技術(shù)不僅可以快速制造模型，而且還可以直接由金屬粉末熔融，制造出金屬模具。雖然激光熱處理在國(guó)外不如焊接和切割普遍，但在汽車工業(yè)中仍應(yīng)用廣泛，如缸套、曲軸、活塞環(huán)、換向器、齒輪等零部件的熱處理。在汽車工業(yè)中，激光加工技術(shù)充分發(fā)揮了其先進(jìn)、快速、靈活地加工特點(diǎn)。我國(guó)激光加工中以切割為主的占10％，其中98％以上的CO2激光器，~2kW范圍內(nèi)，而以熱處理為主的約占15％，大多數(shù)是進(jìn)行激光處理汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸套。而YAG激光器的應(yīng)用是以焊接、標(biāo)記（50％）和切割（15％）為主。其中占第一位的材料加工預(yù)計(jì)超過(guò)10億美元，醫(yī)用激光器是國(guó)外第二大應(yīng)用。據(jù)1997~1998年的最新激光市場(chǎng)評(píng)述和預(yù)測(cè)，比1996年增長(zhǎng)14％，醫(yī)療應(yīng)用3億美元。 現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)作為20世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要標(biāo)志和現(xiàn)代信息社會(huì)光電子技術(shù)的支柱之一，激光技術(shù)和激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到世界先進(jìn)國(guó)家的高度重視。2．激光加工工藝。激光加工技術(shù)是涉及到光、機(jī)、電、材料及檢測(cè)等多門學(xué)科的一門綜合技術(shù)，它的研究范圍一般可分為：1．激光加工系統(tǒng)。算法?響應(yīng)面算法（HyperOpt） ?可行方向法 ?用戶自定義算法設(shè)計(jì)變量?連續(xù)型（Continuous） ?離散型（Discrete） ?跨學(xué)科綜合研究模型（Multiple models for multidisciplinary studies） 后處理XY曲線繪制?目標(biāo)函數(shù) ?設(shè)計(jì)約束條件 ?設(shè)計(jì)變量 ?繪制設(shè)計(jì)變量 本章小結(jié) 本章主要介紹了HYPERWORKS/HYPERSTUDY相關(guān)方面的知識(shí)，同時(shí)講述了有關(guān)參數(shù)優(yōu)化以及如何利用HYPERSTUDY中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE）模塊來(lái)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。利用其提供的優(yōu)化引擎，將求解器或響應(yīng)面方程納入優(yōu)化計(jì)算循環(huán)，不斷調(diào)整在求解模型文件中設(shè)定的參數(shù)值，再求解，之后比較每一次的響應(yīng)計(jì)算結(jié)果，從而完成優(yōu)化循環(huán)。實(shí)驗(yàn)研究類型 MJwCAEworks?Full factorial全參數(shù)法 ?Fractional factorial部分參數(shù)法 ?BoxBehnken法 ?PlackettBurman法 ?Central posite designs中心復(fù)合法 ?Latin HyperCube拉丁超立方體法 ?用戶自定義型 設(shè)計(jì)變量?連續(xù)型（Continuous） ?離散型（Discrete ） ?字符串型（String）后處理?主要效果（Main effects） ?變異數(shù)分析（Analysis of Variance （ANOVA） ?敏感度指數(shù)（Sensitivity index） ?回歸函數(shù)（Polynomial regressions ） ?殘差分析（Residuals） ?診斷信息（Diagnostics） ?控制因子交互作用（Controlled factor interactions） ?非控制因子交互作用（Uncontrolled factor interactions） ?控制因子與非控制因子交互作用（Controlled uncontrolled factor interactions） ?Excel 表評(píng)定分析（MS Excel spreadsheet for tradeoff studies） HYPERSTUDY中優(yōu)化研究 優(yōu)化研究用于尋找參數(shù)的最佳設(shè)定以滿足一定數(shù)目約束下的特定目標(biāo)最大化（最小化或趨近設(shè)定值）。模型的響應(yīng)面一經(jīng)產(chǎn)生，這些響應(yīng)面就被作為整個(gè)精確求解方法的代理表達(dá)式。在這種研究中，設(shè)計(jì)變量的影響和相互作用也作為研究對(duì)象，模型重復(fù)計(jì)算按照設(shè)定